氨合成反應(yīng)為放熱,體積縮小的可逆反應(yīng),溫度壓力及氣體組成對(duì)反應(yīng)進(jìn)行的程度及過程進(jìn)行的速度有一定的影響。
在工業(yè)生產(chǎn)中,氨合成反應(yīng)進(jìn)行程度直接取決于各個(gè)工藝條件,而氨合成工藝參數(shù)的選擇要綜合考慮到氨凈值、反應(yīng)速度、催化劑使用性能條件、原料及能量消耗等因素,為此,工藝條件的選擇具有很強(qiáng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
1.壓力:壓力是決定合成回路構(gòu)成的重要因素
從化學(xué)平衡角度考慮,提高壓力有利于提高平衡氨含量,并能加快反應(yīng)速度,增加裝置的生產(chǎn)能力;另外,提高壓力有利于氨分離,并減少冷凍功耗。但壓力的提高對(duì)設(shè)備的材質(zhì),加工制造的要求提高,原料氣壓縮功耗也增加,所以工廠對(duì)壓力的選擇要綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。取決于動(dòng)力消耗,基建投資喝工廠成本幾個(gè)發(fā)面。目前,國內(nèi)合成壓力在15.0—32.0MPaG之間,本工段在13.8MPaG下操作。
2.溫度:
氨合成反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以降低反應(yīng)溫度有利于平衡向生成氨的方向進(jìn)行。但反應(yīng)速度則隨溫度降低而減慢。同時(shí)氨合成反應(yīng)使用活性催化劑,所以反應(yīng)溫度的選擇要首先考慮到適合催化劑的活性溫度范圍,一般在380—525℃之間。另外,對(duì)于可逆反應(yīng),對(duì)于一定的反應(yīng)物系組成具有最大總反應(yīng)速度的溫度稱之為對(duì)應(yīng)于該組成的最適宜溫度,因此對(duì)應(yīng)整個(gè)合成塔的反應(yīng)過程存在著一條最適溫度,因此對(duì)應(yīng)整個(gè)合成塔的反應(yīng)過程存在著一條最適溫度線。最適溫度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷降低。為此,對(duì)氨合成這一放熱反應(yīng),在反應(yīng)同事采取不同手段及時(shí)移走反應(yīng)熱,使反....